Distanzen mit Radar hochgenau messen

Das ultrabreitbandige Millimeterwellenradar sticht bei der hochgenauen Messung von Distanzen in vielen Punkten die verbreitete Laserinterferometrie aus.
© RUB, Marquard

Preisgekrönte Arbeit…

Zur hochgenauen Messung von Distanzen wird zurzeit meist die Laserinterferometrie genutzt. Ein Autorenteam der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der Ruhr-Universität Bochum und der Universitäts-Ausgründung 2π-Labs GmbH ist überzeugt, dass sich das ultrabreitbandige Millimeterwellenradar dafür ebenso eignen würde, und hat das in aufwändigen Experimenten belegt: Die Technik ist kostengünstiger, funktioniert sogar in rauen Umgebungen und kann mehrere Abstände gleichzeitig messen. Zudem ist der Wartungsaufwand für die Geräte minimal.

Die Veröffentlichung von Dr. Lukas Piotrowsky, Simon Küppers, Dr. Timo Jaeschke und Prof. Dr. Nils Pohl wird mit dem diesjährigen ITG-VDE-Preis der Informationstechnische Gesellschaft (ITG) im Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (VDE) ausgezeichnet.

Das Team freut sich über die Auszeichnung: Nils Pohl, Simon Küppers, Lukas Piotrowsky und Timo Jaeschke (von links).
Das Team freut sich über die Auszeichnung: Nils Pohl, Simon Küppers, Lukas Piotrowsky und Timo Jaeschke (von links). © RUB, Marquard

Ziel der prämierten Arbeit war es, die Machbarkeit eines hochgenauen Distanzmesssystems auf der Basis von ultrabreitbandigem Millimeterwellenradar nachzuweisen und die dafür notwendigen Methoden zu entwickeln. „Wir konnten zeigen, dass mikrometergenaue Distanzmessungen mit Millimeterwellenradar möglich sind“, fasst Nils Pohl, Inhaber des Lehrstuhls für Integrierte Systeme der Ruhr-Universität zusammen. „Ohne Kalibrierung des Messwertes haben wir in aufwändigen Versuchen eine Genauigkeit von ±1 Mikrometer über einen Messbereich von etwa fünf Metern reproduzierbar erreicht. Diese Entfernungsmessungen sind nach unserem Wissen die genauesten, die bisher in der Literatur für Millimeterwellenradar veröffentlicht wurden.“ Das vorgestellte Messsystem übertrifft deutlich den Stand der Technik und ermöglicht die Erschließung neuer Anwendungen im Bereich zukünftiger Distanzmesstechnik.

Der Preis

Mit dem Preis würdigt die Informationstechnische Gesellschaft im Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik jährlich herausragende wissenschaftliche Veröffentlichungen ihrer Mitglieder auf dem Gebiet der Informationstechnik. Der Preis ist mit einer Geldprämie von 3.000 Euro verbunden. Die feierliche Verleihung des Preises findet im November in der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften statt.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Prof. Dr. Nils Pohl
Lehrstuhl für Integrierte Systeme
Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Ruhr-Universität Bochum
Tel.: +49 234 32 26495
E-Mail: nils.pohl@ruhr-uni-bochum.de

Originalpublikation:

Lukas Piotrowsky, Simon Küppers, Timo Jaeschke, Nils Pohl: Distance measurement using mmwave radar: Micron accuracy at medium range, in: IEEE Transactions on microwave theory and techniques, 2022, DOI: 10.1109/TMTT.2022.3195235, https://ieeexplore.ieee.org/document/9865998

https://news.rub.de/presseinformationen/wissenschaft/2023-11-27-preis-distanzen-mit-radar-hochgenau-messen

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Meike Drießen Dezernat Hochschulkommunikation
Ruhr-Universität Bochum

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